Курсовая работа, расчет печи. Курсова_Печь. 1литературный обзор 2 1Принцип действия тепловых насосов 2

• Название: 1литературный обзор 2 1Принцип действия тепловых насосов 2
• Анкор: Курсовая работа, расчет печи
• Дата: 01.07.2022
• Размер: 0.64 Mb.
• Имя файла: Курсова_Печь.docx
• Тип: Документы; #622598
• страница: 5 из 6

3.2 Расчет КПД печи, её полезной и полной тепловой мощности, и расхода топлива

КПД печи найдем по формуле:

(3.23)

где – потери тепла в окружающую среду, в долях от низшей теплоты сгорания
топлива; – потери тепла с уходящими дымовыми газами, в долях от низшей теплоты сгорания топлива.

Примем, что и температура дымовых газов, покидающих конвекционную камеру печи, на 120 К выше температуры Т₁ сырья, поступающего в печь:

К (3.24)

При Т_ух = 567 К найдем по графику q – T (рисунок 1) потерю тепла с уходящими дымовыми газами:

кДж/кг

или в долях от низшей теплоты сгорания топлива:

(3.25)

Подставив численное значение величин в формулу 3.23 получим, что КПД печи:



Полная тепловая нагрузка печи Q_Т:

(3.26)

где – полезное тепло печи, кДж/ч.

Полезное тепло печи рассчитываем по формуле:

(3.27)

где G – производительность печи по сырью, кг/ч; е = 0,60 – массовая доля отгона сырья на выходе из печи при Т₂ = 620 К; , – энтальпия соответственно паровой и жидкой фаз сырья на выходе из печи при Т₂ = 620 К, кДж/кг; – энтальпия сырья на входе в печь при Т₁ = 447 К, кДж/кг.

По таблицам энтальпий жидких нефтепродуктов и нефтяных паров [8] (приложение 2 и 3), зная плотности отбензиненной нефти, отгона и остатка однократного испарения, найдем:

кДж/кг;

кДж/кг;

кДж/кг.

Тогда

кДж/ч 21655,55 кВт

Подставляя в формулу 3.26 соответствующие величины, получим:

кВт

Часовой расход топлива:

кг/ч (3.28)

или

м³/ч, (3.29)

где – плотность газа при нормальных условиях, кг/м³.

3.3 Расчет поверхности нагрева радиантных труб и размеры камеры радиации

Поверхность нагрева радиантных труб (в м³) определяется по формуле:

(3.30)

где Q_p – количество тепла, переданного сырью в камере радиации, кВт; q_p – теплонапряженность радиантных труб, кВт/м².

Количество тепла, переданного сырью в камере радиации, найдем из уравнения теплового баланса топки:

(3.31)

где – коэффициент эффективности топки; – энтальпия дымовых газов на выходе из камер радиации при температуре Т_П, кДж/кг топлива.

Примем Т_П = 1023 К и определим по графику q – Т (рисунок 1):

кДж/кг

Ранее было принято, что потери тепла в окружающую среду равны 6%. Пусть 4% в том числе составляют потери тепла в топке. Тогда по формуле 3.24:





Примем теплонапряженность радиантных труб q_p = 67 кВт/м².

Таким образом, поверхность нагрева радиантных труб будет равна:

м²

Определим температуру Т_к сырья на входе в радиантные трубы.

Пологая на основе опытных и расчетных данных, что нефть в конвекционных трубах не испаряется, найдем ее энтальпию на входе в радиантные трубы из уравнения:

(3.32)

Следовательно

кДж/кг

По таблице энтальпий [8] нефтепродуктов искомая температура Т_к = 493 К

Выбираем трубы диаметром 127×8 мм с полезной длиной = 9,5 м [9].

Число радиантных труб:

шт (3.33)

Принимаем печь беспламенного горения с двухрядным экраном двухстороннего облучения, с горизонтальным шахматным расположением труб и двумя нижними конвекционными секциями.
По существующим нормам принимаем шаг размещения экранных труб S = 0,25 м. Тогда расстояние между вертикальными рядами радиантных труб:

м (3.34)

Принимаем расстояние от излучающих стен до трубного экрана а_т = 1м. В каждом ряду экрана разместим по 32 труб. Тогда высота радиантной камеры составит:

(3.35)

где – число труб в одном вертикальном ряду; м – расстояние от нижней и верхней труб вертикального ряда соответственно до пода и потолка печи.

Подставив численные значения величин, получим:

м

Ширина радиантной камеры печи:

м (3.36)

На потолке левой и правой частей радиантной камеры размещаем 3 трубы с шагом 0,25 м.

Объем камеры радиации:

м³ (3.37)

Теплонапряженность топочного объема печи:

кВт/м² (3.38)

Выбор горелок осуществляется из соответствующего каталога [10].

Для обеспечения равномерного обогрева каждой трубы экрана по окружности и по длине принимаем для проектируемой печи газовые горелки типа ГГМ-5, по каталогу [10], с теплопроизводительностью q_г = 69,78 кВт.

Количество горелок:

шт

Принимаем для каждой из двух излучающих стен топки по 181 горелок: 30 горелки по длине излучающей стенки и 6 горелок по высоте.

Так как размер горелки 0,5×0,5 м, то площадь каждой излучающей стены печи:

м², (3.39)

а двух стен

м² (3.40)